R-T-B稀土永磁体拉伸试样防护夹具及强度测试方法与流程

本发明涉及一种r-t-b稀土永磁体拉伸试样，尤其是涉及一种r-t-b稀土永磁体拉伸试样制备方法及强度测试方法。

背景技术：

1、r-t-b稀土永磁体是一种性能优异的永磁材料，近些年来随着r-t-b稀土永磁体应用领域的扩大，使用环境逐渐复杂多变，在部分应用环境中磁体受拉伸应力较大，因此需要对磁体的拉伸强度进行表征。

2、金属材料拉伸样品的形状复杂，尺寸要求精度较高。而钕铁硼磁体本身的力学性能较差，在样品制备过程中容易产生微裂纹或缺边掉角等缺陷，制样难度较高。此外，拉伸实验测试时，需要将测试样品固定在拉伸仪的两个夹具上。r-t-b磁体脆性较大的不足导致在夹头加紧的过程中，测试样品的夹持段容易碎裂。同时在夹紧样品的过程中，样品的测试段也容易因受扭转力而发生断裂，因此导致目前r-t-b稀土永磁体拉伸强度的测试难度较大，也暂无更合理的解决方法。

技术实现思路

1、本发明为解决现有r-t-b稀土永磁体在做样品拉伸强度测试过程中，由于钕铁硼磁体脆性较大特点，传统制备拉伸试样时容易产生微裂纹或缺边掉角等缺陷，导致制样难度较高，存在测试样品的夹持段容易碎裂，样品的测试段也容易因受扭转力而发生断裂，从而导致r-t-b稀土永磁体拉伸强度的测试难度较大等现状而提供的一种可降低测试难度，提高拉伸样品制备的合格率以及拉伸强度测试方法的稳定性和精度，从而实现方便快捷地实现r-t-b磁体拉伸强度的高精度保证的r-t-b稀土永磁体拉伸试样制备方法及强度测试方法。

2、本发明为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种r-t-b稀土永磁体拉伸试样防护夹具，其特征在于：包括4块固定夹板及2块滑动夹板，每块滑动夹板长度方向两端头均分别滑动连接设有1块固定夹板，每块滑动夹板长度方向两端头与其相对应的固定夹板配合面处具有互为卯榫滑动连接结构，互为卯榫滑动连接结构的滑动固定与滑动分离的滑动方向均朝滑动夹板长边方向进行；1块滑动夹板与其相对应的2块固定夹板组合形成1组固定组合单板，2组固定组合单板相互在厚度方向上叠放组合形成一套永磁体拉伸试样件的防护夹具，永磁体拉伸试样件设于2组固定组合单板的叠放中间层处。通过4块固定夹板及2块滑动夹板进行配合互为卯榫滑动连接结构，形成2组固定组合单板对待拉伸强度测试的永磁体拉伸试样件的双面夹持固定保护作用，在装夹永磁体拉伸试样件时有效被双面夹持固定保护，不易导致在夹头加紧的过程中，测试样品的夹持段容易碎裂，同时在夹紧永磁体拉伸试样件的过程中，永磁体拉伸试样件的测试段由于有双面的滑动夹板夹持固定保护，不会因扭转力而发生断裂；实现对r-t-b稀土永磁体拉伸试样件的辅助装夹固定后与拉伸仪的装夹固定后，再通过互为卯榫滑动连接结构进行对装夹固定牢固之后的r-t-b稀土永磁体拉伸试样件滑动移除掉拉伸试样件正反两面的滑动夹板后，便可露出完整的r-t-b稀土永磁体拉伸试样件，进行拉伸强度测试，可降低测试难度，提高拉伸样品制备的合格率以及拉伸强度测试方法的稳定性和精度，从而实现方便快捷地实现r-t-b磁体拉伸强度的高精度保证。

3、优选的，所述的4块固定夹板均设有滚花纹路面，滚花纹路面用于在装夹固定时与永磁体拉伸试样件相接触，增大固定夹板与永磁体拉伸试样件间的摩擦力。

4、优选的，所述的互为卯榫滑动连接结构包括但不限于采用互为卯榫的t字形状、梯形状或弧形状的卯榫滑动连接部；在采用t字形状互为卯榫滑动连接部时，与滑动夹板相连接的固定夹板端头面采用向外凸出的t字形状连接体，与此相对应接触端面的滑动夹板端头面采用与外凸出的t字形状连接体相配合卯榫滑动连接的向内凹进卯榫滑动连接形状槽体结构；在采用梯形状互为卯榫滑动连接部时，与滑动夹板相连接的固定夹板端头面采用向外倾斜凸出的梯形连接体，与此相对应接触端面的滑动夹板端头面采用与外倾斜凸出的梯形连接体相配合卯榫滑动连接的向内凹进卯榫滑动连接形状槽体结构；在采用弧形状互为卯榫滑动连接部时，与滑动夹板相连接的固定夹板端头面采用向外弧形凸出的弧形连接体，与此相对应接触端面的滑动夹板端头面采用与外弧形凸出的弧形连接体相配合卯榫滑动连接的向内凹进卯榫滑动连接形状槽体结构。

5、优选的，所述的固定夹板与滑动夹板均采用刚度大于钕铁硼磁体的夹板材质结构，夹板材质结构所采用的材质结构包括不锈钢材质结构、合金钢材质结构或高强度铝合金材质结构。提高对钕铁硼磁体的装夹固定安全保护可靠有效性。

6、优选的，所述的互为卯榫滑动连接结构的互为卯榫滑动间隙尺寸为0.01～0.03mm。提高互为卯榫滑动连接结构的卯榫滑动连接固定灵活可靠有效性，兼顾滑动连接操作分离操作灵活便捷有效性。

7、本发明申请的另一个发明目的在于提供一种r-t-b稀土永磁体拉伸试样强度测试方法，采用了上述技术方案之一所述的r-t-b稀土永磁体拉伸试样防护夹具，其特征在于包括依次执行如下顺序测试步骤：

8、s1.将1块滑动夹板与其相对应的2块固定夹板通过互为卯榫滑动连接结构组合形成1组固定组合单板，且保证组合后的1组固定组合单板中2块固定夹板的滚花纹路面处于固定组合单板的同一侧面上；

9、s2.将待测试的r-t-b稀土永磁体拉伸试样件与2组固定组合单板叠放，并使待测试的r-t-b稀土永磁体拉伸试样件处于2组固定组合单板中间层位置处，同时使2组固定组合单板上的滚花纹路面与待测试的r-t-b稀土永磁体拉伸试样件相接触，最终2组固定组合单板与1个r-t-b稀土永磁体拉伸试样件组成测试体；

10、s3.将上述s2步骤叠放得到后的测试体装夹到拉伸仪的压机夹头上，使压机夹头分别与测试体两端的外层固定夹板夹持固定连接牢固；

11、s4.上述s3步骤装夹固定牢固后，通过滑动操作使原本互为卯榫滑动连接在一起的滑动夹板与其两端头的固定夹板相分离，达到对2块滑动夹板的滑动去除；

12、s5.上述s4步骤去除2块滑动夹板后，执行拉伸仪进行对r-t-b稀土永磁体拉伸试样件的拉伸实验，完成拉伸测试后取下各部件。

13、提高拉伸样品制备的合格率以及拉伸强度测试方法的稳定性和精度，从而实现方便快捷地实现r-t-b磁体拉伸强度的高精度保证。

14、优选的，在s2步骤中，待测试的r-t-b稀土永磁体拉伸试样件采用如下步骤制备方法：

15、p1.将大块r-t-b稀土永磁体切割成所需厚度的片状磁体，并将片状磁体表面打磨到所需的粗糙度；

16、p2.将上述p1步骤得到的片状磁体与两块切割夹板组合，使片状磁体处于两块切割夹板中间层位置处，并在两块切割夹板上设置的固定孔处通过采用紧固螺丝进行紧固，得到待切割体；

17、p3.采用机加工的方式将上述p2步骤待切割体加工成拉伸样品所需形状与尺寸，得到切割体；

18、p4.打磨切割体的侧边，达到所需粗糙度；

19、p5.将上述p4步骤得到的切割体的紧固螺丝取下，取出两块切割夹板中间层的样品并清理掉样品表面的污染物，得到所述待测试的r-t-b稀土永磁体拉伸试样件。

20、提高r-t-b稀土永磁体拉伸试样件制备获得的安全稳定简单可靠有效性，提高r-t-b稀土永磁体拉伸试样件制备合格率，避免稀土永磁体拉伸试样件在拉伸测试前就出现受损。

21、优选的，上述p1步骤中，片状磁体的厚度需加工到与测试样品厚度相同。提高r-t-b稀土永磁体拉伸试样件制备合格率。

22、优选的，上述p2步骤中，切割夹板的最小宽度需≥r-t-b稀土永磁体拉伸试样件宽度，切割夹板长度大于r-t-b稀土永磁体拉伸试样件长度的5～20mm。提高r-t-b稀土永磁体拉伸试样件制备安全保护可靠有效性。

23、优选的，上述p2步骤中，两块切割夹板之间可同时与多块片状磁体组合。提高r-t-b稀土永磁体拉伸试样件制备效率。

24、本发明的有益效果是：通过4块固定夹板及2块滑动夹板进行配合互为卯榫滑动连接结构，实现对r-t-b稀土永磁体拉伸试样件的辅助装夹固定后与拉伸仪的装夹固定后，形成2组固定组合单板对待拉伸强度测试的永磁体拉伸试样件的双面夹持固定保护作用，不易导致在夹头加紧的过程中，测试样品的夹持段容易碎裂，同时在夹紧永磁体拉伸试样件的过程中，永磁体拉伸试样件的测试段由于有双面的滑动夹板夹持固定保护，不会因扭转力而发生断裂；再通过互为卯榫滑动连接结构进行对装夹固定牢固之后的r-t-b稀土永磁体拉伸试样件滑动移除掉拉伸试样件正反两面的滑动夹板后，便可露出完整的r-t-b稀土永磁体拉伸试样件，进行拉伸强度测试，可降低测试难度，提高拉伸样品制备的合格率以及拉伸强度测试方法的稳定性和精度，从而实现方便快捷地实现r-t-b磁体拉伸强度的高精度保证。

25、通过采用保护夹具的方式辅助样品的制备与测试，可以提高拉伸样品制备的合格率以及拉伸强度测试方法的稳定性和精度，从而实现方便快捷地实现r-t-b磁体拉伸强度的高精度保证。测试样品与拉伸仪夹头之间高弹性变形抗力的固定夹板可以有效地防止测试样品的夹持段被压头夹裂，而高刚性的滑动夹板可以防止样品在加紧过程中因受扭转力而断裂。

26、采用防护夹具辅助的方式测试r-t-b磁体的拉伸强度。采用刚度超过r-t-b磁体的材料制备固定夹板与滑动夹板，固定夹板与滑动夹板组成的组合板将测试样品包裹，然后夹到拉伸仪的夹具上。测试样品与拉伸仪夹头之间高弹性变形抗力的固定夹板可以有效的防止测试样品的夹持段被压头夹裂，而高刚性的滑动夹板可以防止样品在加紧过程中因受扭转力而断裂。此外，采用夹具保护的方式制备拉伸样品，可以提高样品的制备效率与合格率。采用本发明提供的拉伸试样加工方法和拉伸强度测试方法可以快速准确地表征磁体的抗拉强度。